[发明专利]一种钕铁硼油泥再生共沉淀制备钕铁氧化物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼油泥制备再生钕铁硼一步共沉淀钕铁合金并制备钕铁氧化物的方法，属于钕铁硼油泥的回收利用。

背景技术

现如今，每6个新技术中就有一个与稀土有关，这充分说明稀土在新技术中的作用与地位。稀土是21世纪重要的战略资源，是现代工业的“味精”。稀土元素之所以被称为“21世纪战略元素”，是因为其具有其他元素不具备特殊物理性质和化学性质。基于这些特性制成的许多稀土新材料，性能优异，用途广泛，被大量用于电子信息、通讯技术、汽车制造、能源和航空航天等领域。稀土曾先后被誉为“材料维生素”和“21世纪高科技和功能材料的宝库”等。

稀土元素作为稀缺且昂贵的重要战略资源，综合回收废料中的有价元素是非常有价值的工作；合理回收稀土元素，不仅能节约和保护自然资源、降低成本并且提高经济效益，有利于国内各领域长期稳定地发展，还有利于稀土元素的循环再利用和国家的可持续发展。

而作为富含稀土元素钕镨的钕铁硼来说，对钕铁硼回收再生工作自然显得十分重要。铁硼磁体磁能积为240～440kJ/m³，被称作当代“永磁之王”，是目前已知的综合性能最高的永磁材料。与传统的磁体相比，稀土永磁材料的磁能积要高出4～10倍，其他磁性能也远高出传统磁体；而钕铁硼永磁材料的磁能积更要高出传统磁性材料的8～10倍。

NdFeB废料回收的工艺流程有多种，如酸溶沉淀工艺、复盐转化工艺、盐酸优溶工艺等。如下列出一些传统的回收方法：

综合以上目前的稀土回收方法，这些工艺虽然可以重新获得稀土，但是也存在诸多问题：首先从结果上看，以上工艺的循环链并没用形成真正意义上的循环，这些工艺获得的产物仅仅是稀土氧化物，而没有制成可以直接使用的工业制品。并且稀土氧化物欲提纯为工业上可以直接应用的高纯单一稀土，还需进行几十级萃取工艺，其萃取剂更是非常昂贵，社会效益明显降低。其次从经济效益上看，除了上述的在提纯高纯单一稀土时，萃取工艺将消耗大量的酸液、时间以及昂贵的萃取剂以外，普通的酸溶沉淀法在回收稀土时要对稀土进行二次沉淀，其不仅流程较长，投资较高，并且回收率较低，经济效益显然很低；而在全萃取法提取稀土的工艺中，虽然该工艺在回收稀土时稀土的纯度较高，并且可以获得较高纯度的钴元素，但是其繁杂的化学工艺和居高不下的成本使得此方法在一开始就无法被工业生产所接受。再次，从节能环保的角度讲，无论是盐酸优溶法、全萃取法还是硫酸复盐沉淀法，它们在稀土回收中都会形成大量的酸碱废液和有毒有害气体。仅仅在萃取工艺中，因为需要较高的液液比和更好的反萃效果，其酸的消耗量都是正常化学计量的10倍以上，这些过程形成的酸碱废液在工艺末端都很难处理；不仅如此，硫酸复盐沉淀法在回收铁的过程中就会产生对人体伤害很大的SO₂和H₂S气体。

发明内容

本发明针对上述这些问题，采用一步法钕铁共同沉淀取代仅选择性沉淀钕的方法回收酸溶后溶液中的有价元素。该方法将钕铁同时回收，工艺流程短，有价元素的不浪费，而且后续可用来合成钕铁硼磁粉，实现真正的循环利用，因此该方法具有好的经济实用性。

一种钕铁硼油泥再生共沉淀制备钕铁氧化物的方法，其特征在于包括以下步骤：将钕铁硼油泥的酸浸液添加双氧水氧化后，调节PH值后，一次添加适量的氢氧化钠、氨水或草酸钠沉淀剂，在60～100℃温度下保温一段时间后，将沉淀离心烘干，并在高温下焙烧，获得钕铁氧化物的混合物。

本发明制定的技术方案进一步优选包括如下步骤：

（1）以氢氧化钠为一步共沉淀的沉淀剂时，其共沉淀的最佳条件为：将钕铁硼油泥酸溶过滤后，滤液添加过量的质量浓度30%双氧水氧化并不停搅拌；为防止氢氧化铁胶体生成，选择先调节PH值再进行保温，因此，先调节PH=4～9（优选PH=7～9），然后控制反应温度为60～100℃，并加入1mol/L的氢氧化钠溶液在搅拌条件下反应60mins，最后，将沉淀离心烘干后置于箱式炉中，在T=400～600℃下焙烧90mins；优选氢氧化钠溶液的用量为每5g钕铁硼油泥对应30ml氢氧化钠溶液。

（2）以氨水为一步共沉淀的沉淀剂时，其共沉淀的最佳条件为：将钕铁硼油泥酸溶过滤后，滤液添加过量质量浓度30%双氧水氧化并不停搅拌，添加30%氨水直至调节沉淀后溶液PH=8～10（优选PH=5.5～7.5），然后控制反应温度为60～100℃，静置反应60mins，最后，将沉淀离心并烘干后置于箱式炉中，在T=400～600℃下焙烧90mins。